智能機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)研究在全球范圍已經(jīng)成為熱點(diǎn),相關(guān)的產(chǎn)品和技術(shù)也逐漸成熟,但目前市場(chǎng)上針對(duì)汽車清洗工作的機(jī)器人研究沒有成熟可行的解決方案。智能洗車機(jī)器人的研發(fā)能有效提高車輛清潔效率,減少洗車人力投入,降低清洗成本,對(duì)汽車清洗行業(yè)有較大的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)價(jià)值。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外研發(fā)設(shè)計(jì)的智能化洗車方案研究學(xué)習(xí),在此基礎(chǔ)上對(duì)汽車清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),使用STM32F407ZET6芯片作為嵌入式主控制器,選用基于Profinet通訊協(xié)議的伺服驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)交流伺服電機(jī),帶動(dòng)多自由度機(jī)械臂工作,上位機(jī)控制單目深度傳感器采集車輛輪廓點(diǎn)云信息,進(jìn)行點(diǎn)云配準(zhǔn)生成完整的輪廓點(diǎn)云模型,將點(diǎn)云數(shù)據(jù)解析后發(fā)送給下位機(jī),實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂末端可高精度定位汽車輪廓,并對(duì)汽車外部進(jìn)行清潔作業(yè)的目標(biāo)。該文章所敘述的主要工作任務(wù)包括下述幾個(gè)方面:1.學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人國(guó)內(nèi)及國(guó)外高水平技術(shù)及方案,對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、電纜、控制器等設(shè)備完成選型及購(gòu)買,完成電氣控制柜的制作,搭建好實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。2.學(xué)習(xí)掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)理論基礎(chǔ),在Matlab軟件中進(jìn)行程序的編寫,建立多自由度機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)模型,求解運(yùn)動(dòng)學(xué)方程正逆解。根據(jù)機(jī)械臂各關(guān)節(jié)角度...

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 機(jī)器人清洗系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文所研究主要內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 洗車機(jī)器人系統(tǒng)介紹
    2.1 機(jī)械臂本體簡(jiǎn)介
    2.2 控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    2.3 視覺系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    2.4 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    2.5 本章小結(jié)
第三章 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.1 剛性運(yùn)動(dòng)及齊次變換
        3.1.1 剛體位姿
        3.1.2 坐標(biāo)變換
    3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建模及解析
        3.2.1 建立D-H坐標(biāo)系模型
        3.2.2 正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程分析
        3.2.3 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及通訊技術(shù)
    4.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        4.1.1 控制芯片及最小系統(tǒng)
        4.1.2 電源及串口通信電路
        4.1.3 COMX通信電路
        4.1.4 其他電路
    4.2 下位機(jī)與上位機(jī)通訊
        4.2.1 通訊過程
        4.2.2 通訊協(xié)議
    4.3 驅(qū)動(dòng)器與通訊模塊間通訊
    4.4 本章小結(jié)
第五章 洗車機(jī)器人視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.1 相機(jī)成像模型與內(nèi)外參標(biāo)定
    5.2 點(diǎn)云采集方案與重建流程
        5.2.1 車輛輪廓的重建流程
        5.2.2 點(diǎn)云采集方案的確立
    5.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集與配準(zhǔn)
        5.3.1 點(diǎn)云采集與預(yù)處理
        5.3.2 初始配準(zhǔn)車輛輪廓點(diǎn)云
        5.3.3 使用ICP算法精確配準(zhǔn)
    5.4 點(diǎn)云的后續(xù)優(yōu)化與曲面重建
        5.4.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)平滑
        5.4.2 三角化算法
    5.5 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測(cè)試
    6.1 測(cè)試條件
    6.2 下位機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試
    6.3 上位機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3942286